L&#39;autore ringrazia Robert Holdcraft per assistenza tecnica. Questo studio è stato finanziato in parte da una CSREES USDA speciale Grant (2009-34155-19957) e fondi portello (NJ08192).

1. Induzione locale di sostanze volatili: danni erbivoro <ol><li> Due rami di piante di mirtilli sono insaccato con un manicotto in poliestere filato. </li><li> Sei bruchi Lymantria (2 ° -3 ° stadi) sono collocati all&#39;interno dei palloni e ha permesso di nutrirsi di piante per 2 giorni prima della raccolta volatili. Piante di controllo non ricevono alcun bruchi. </li><li> Emissioni volatili sono raccolti come descritto di seguito (protocollo # 7) il giorno 3 (Figura 1). Maniche in poliestere rimangono sulle piante per evitare che gli insetti di fuggire. </li></ol> 2. Induzione locale di sostanze volatili: danni meccanici <ol><li> Danni meccanici alle piante viene inflitto dalla punzonatura fori per imitare la quantità di superficie fogliare rimosso da Lymantria. </li><li> Cinque foglie per pianta sono feriti con due fori da 7 mm situati alla base e parte superiore delle foglie, alla fine dei giorni 1 e 2. Il trattamento di controllo non riceve danni meccanici. </li><liEmissioni&gt; volatili sono raccolti come descritto di seguito al giorno 3. </li></ol> 3. Induzione locale di sostanze volatili: Meja <ol><li> Piante di mirtilli sono trattati con 10 ml di una soluzione di 1 o 1,5 mM di Meja in un 0,1% di Tween-20 soluzione. </li><li> Meja è applicato con un 2-oz flacone spray. Impianti di controllo vengono spruzzati con 10 ml di una soluzione di Tween-20 0,1%. </li><li> Le piante sono trattate alle 16:00 ore, e conservate nella serra per 15 ore all&#39;interno di un 17-cm di diametro e 35 cm di camera alta plexiglas prima collezioni di volatili. </li><li> Emissioni volatili sono raccolti come descritto di seguito. </li></ol> 4. Induzione sistemica di sostanze volatili: segnalazione interna <ol><li> Un ramo basso di un impianto di mirtillo è insaccato con un manicotto in poliestere filato e danneggiato mettendo sei (2 ° -3 ° stadi) bruchi Lymantria all&#39;interno del sacchetto. </li><li> Il ramo danni rimane al di fuori della camera di raccolta volatili, mentre le branches sopra il ramo danni sono posti all&#39;interno della camera (Figura 2). </li><li> Bruchi sono autorizzati a nutrire sul ramo basso per 2 giorni. </li><li> A partire dal giorno 3, volatili sono raccolti presso la parte danneggiata del piante danneggiate. </li><li> Volatili sono raccolti per 7 giorni consecutivi. Piante di controllo sono trattate in modo simile ma non ho ricevuto danni erbivoro. </li></ol> 5. Vascolare connettività <ol><li> Questo studio ha determinato il grado di connettività tra i diversi rami vascolari all&#39;interno di un impianto di mirtillo. </li><li> La parte finale di un ramo basso da una pianta viene tagliata per supportare un pick floreali acqua contenente 6 mL di soluzione di rodamina-B (Sigma-Aldrich), colorante (0,25% w / v), come descritto nella Orians et al 11. </li><li> Movimento del colorante attraverso l&#39;impianto è monitorato giorno per 7 giorni. </li><li> Dopo 7 giorni, la quantità di colorazione rossa è visivamente valutato da posizioni diverse della pianta. </li></ol> 6. L&#39;esposizione a HIPVs: segnalazione esterna <ol><li> Rami all&#39;interno di un impianto sono o esposti a HIPVs da un ramo adiacente o ricevuto alcuna esposizione al HIPVs. </li><li> Per esporre rami HIPVs, un ramo inferiore è insaccato con un manicotto in poliestere e sei (2 ° -3 ° stadi) bruchi Lymantria sono collocati all&#39;interno di sacchi (Figura 3). </li><li> L&#39;impianto è ingabbiato all&#39;interno di una camera in plexiglas simili a quelli descritti sopra. Gli insetti possono nutrirsi di piante per 2 giorni, in modo tale che i rami adiacenti sono esposti a sostanze volatili emesse dal ramo indotto. </li><li> Dopo l&#39;esposizione (giorno 3), rami esposti sono posti all&#39;interno della camera di raccolta volatili, lasciando l&#39;insetto-feriti al di fuori sede (come si vede in Figura 2). </li><li> Volatili da HIPV esposti rami sono raccolti come descritto di seguito, e la quantità di superficie fogliare consumato dal ramo inferiore sono misurati con Scion Immagine Software. </li></ol> 7. L&#39;esposizione a HIPVs: adescamento <ol><li> Per determinare se le piante sono &quot;innescato&quot; HIPV dopo l&#39;esposizione, le piante vengono trattate come nel protocollo n. 5. </li><li> La metà delle piante sono esposte a HIPVs da un ramo indotto adiacente, mentre l&#39;altra metà è esposta a rami danni. </li><li> Il giorno 3, quattro primi 2 °-instar bruchi Lymantria sono poste su ogni pianta e volatili vengono raccolti come descritto di seguito (Figura 4). </li><li> Dopo le collezioni volatili, lascia inizialmente danneggiato da bruchi Lymantria, così come quelli che sono danneggiati al giorno 3, sono asportati e le quantità di consumo superficie fogliare vengono misurate. </li></ol> 8. Raccolta dei volatili <ol><li> Emissioni HIPV sono campionati in serra utilizzando un sistema push-pull. La parte fuori terra di piante in vaso (fusto, rami e foglie), tra cui bruchi nel trattamento danni erbivoro, sono collocati all&#39;interno di una L 4 volacollezione di piastrelle da camera. A 2 pezzi ghigliottina supporta la base delle piante. Purificato l&#39;aria entra nella parte superiore di ogni camera ad un tasso di 2 L / min. </li><li> Volatili sono raccolti in trappole riempite con 30 mg di Alltech Super-Q adsorbente tirando aria dalle camere ad un tasso di 1 L / min. </li><li> L&#39;apparato collezione volatili si compone di quattro camere, che consente per le collezioni simultanea di volatili provenienti da quattro diverse piante (Figura 1). </li><li> Le collezioni sono condotti durante il giorno 9:00-17:00 h. </li><li> Dopo la raccolta, tutte le foglie dalle piante vengono raccolti, essiccati in forno a 60 ° C, e pesato, e le camere sono risciacquati con acqua di rubinetto e 70% di etanolo. </li></ol> 9. Analisi delle sostanze volatili <ol><li> I volatili raccolti da Super-Q trappole vengono eluiti con diclorometano (150 mL) e 400 ng di n-ottano è aggiunto come standard interno. </li><li> Separazione e quantificazione dei composti è fatto su una Hewlett Packard 6890 SeriesGascromatografo (GC) (Figura 5), ​​dotato di un rilevatore a ionizzazione di fiamma (FID) e un Agilent HP-1 colonna (10 mx 0,53 mm x 2,65 micron), e con Lui come gas di trasporto (flusso costante = 5 ml / min , velocità = 39 cm / sec). Il programma di temperatura ha iniziato a 40 ° C mantenuta per 1 minuto, è aumentato a 14 ° C / min a 180 ° C (2 min), poi a 40 ° C / min a 200 ° C e mantenuto a 200 ° C per 2 minuti . </li><li> Tentativo di identificazione dei composti è effettuata su un Varian 3400 GC accoppiato ad uno spettrometro di massa Finnigan MAT 8230 (MS), dotato di un MDN-5S colonna Supelco (30 mx 0,32 millimetri x 0,25 micron), e con Lui, come gas di trasporto. La MS è gestito in ionizzazione elettronica (EI) e totale cromatogramma ionico (TIC) in modalità a 250 ° C (temperatura di sorgente). Il programma è iniziato a 35 ° C (1 min), è aumentato a 4 ° C / min a 170 ° C, poi a 15 ° C / min a 280 ° C. </li><li> Composti sono provvisoriamente individuate tramite il confronto dei dati spettrali con quelli del NIST biblioteca e by indice di ritenzione di GC, e confrontando i loro tempi di ritenzione con quelli dei composti in commercio. </li></ol> 10. Rappresentante dei risultati: Ventidue volatili sono stati identificati dalle foglie di mirtillo (Figura 6). La figura 7 mostra un cromatografo rappresentante di foglie di mirtillo integro e foglie danneggiate da alimentazione da Lymantria. Danni meccanici e di alimentazione da bruchi Lymantria aumento delle emissioni di sostanze volatili a livello locale dalle foglie di mirtillo rispetto ai controlli (Figura 8). Rispetto all&#39;alimentazione bruco, il trattamento Meja indotto 11 dei 17 composti indotti da Lymantria (Figura 9). C&#39;era, tuttavia, nessuna evidenza di induzione sistemica di sostanze volatili dalle foglie integre di Gypsy Moth-danneggiato gli impianti sette giorni dopo i danni alimentazione iniziale (ossia, la mancanza di segnalazione interna) (Figura 10). Inoltre, dopo una settimana, molto lento movimentomento del colorante rosso è stata osservata tra i rami delle piante di mirtilli (Figura 11). Vi è un&#39;elevata connettività vascolari tra le foglie all&#39;interno di una succursale unica. Tuttavia, c&#39;era intermedio-basso connettività tra due rami allineati verticalmente all&#39;interno di un tiro, e la connettività a basso tra due rami sui lati opposti di un germoglio. Non c&#39;era alcuna differenza tra quantità di sostanze volatili emesse dai rami esposti a HIPVs rispetto a quelli non esposti a HIPVs (Figura 12). Tuttavia, HIPVs agiscono come segnali esterni difensivi a mirtilli. Lymantria bruchi nutriti con le foglie precedentemente esposti a HIPVs consumato materiale fogliare 71% in meno rispetto a quelli nutriti con foglie di controllo non esposti (Figura 13). Inoltre, gli importi dei volatili emessi per quantità di superficie fogliare consumata in HIPV esposti rami sono stati 4 volte superiore rispetto ai non esposti rami (Figura 14), indicando che parte da HIPV-ex<html> rami poste erano più sensibili alle erbivori (ad esempio, erano mano di fondo). <img src="/files/ftp_upload/3440/3440fig1.jpg" alt="Figura 1"/> Figura 1. Un sistema push-pull è utilizzato per raccogliere volatili dalle piante di mirtilli. Le piante sono collocati all&#39;interno di camere di vetro e l&#39;aria pulita è passato su di loro. Un filtro che contiene un materiale assorbente era attaccata al lato di ogni camera per intrappolare volatili emessi dalle piante. Il vuoto è utilizzato per estrarre l&#39;aria dall&#39;interno della camera attraverso il filtro. <img src="/files/ftp_upload/3440/3440fig2.jpg" alt="Figura 2"/> Figura 2. Per studiare la risposta sistemica volatili dalle piante di mirtilli, mirtillo rami più bassi sono stati entrambi danneggiati dai bruchi Lymantria (a destra della camera) o di sinistra danneggiato (a sinistra della camera). Dopo 2 giorni (il giorno 3), volatili da indenne rami più alti da piante danneggiate e non danneggiate sono stati raccolti. <html> CONTENUTO &quot;&gt; <img src="/files/ftp_upload/3440/3440fig3.jpg" alt="Figura 3"/> Figura 3. Per verificare se le foglie dai rami danneggiati rispondere alle HIPVs dai rami danneggiati, ho insaccato una delle sedi in ciascuna delle piante di mirtilli. Ho poi messo bruchi Lymantria all&#39;interno dei sacchetti di metà delle piante. Le borse che ho usato permettono il movimento di volatili da dentro a fuori di borse. Impianti sono stati collocati all&#39;interno di camere di plexiglass per esporre i rami danneggiati a HIPVs. Volatili sono stati poi raccolti dai rami esposti. <img src="/files/ftp_upload/3440/3440fig4.jpg" alt="Figura 4"/> Figura 4. Per verificare se le foglie dai rami danneggiati sono &quot;innescato&quot; dopo l&#39;esposizione a HIPVs, gli esperimenti sono stati ripetuti, come descritto nella figura 3, ma bruchi Lymantria sono stati immessi sul HIPV rami esposti e non esposti all&#39;interno di ogni camera di raccolta volatili. g &quot;alt =&quot; Figura 5 &quot;/&gt; Figura 5. Dopo collezioni volatili, i campioni vengono iniettati in un gascromatografo (GC) per identificare e quantificare i composti volatili emessi dalle piante di mirtilli. <img src="/files/ftp_upload/3440/3440fig6.jpg" alt="Figura 6"/> Figura 6. Almeno 22 i composti emessi dalle foglie di mirtillo. <img src="/files/ftp_upload/3440/3440fig7.jpg" alt="Figura 7"/> Figura 7. Cromatografi tipici di mirtillo integro foglie e foglie danneggiate dai bruchi Lymantria. Volatili sono emessi in quantità molto basse da non danneggiato foglie di mirtillo. Tuttavia, quando le foglie sono danneggiate da bruchi Lymantria, emissione di sostanze volatili aumentato drammaticamente. <img src="/files/ftp_upload/3440/3440fig8.jpg" alt="Figura 8"/> Figura 8. Il grafico mostra la quantità di ciascuna di 22 sostanze volatili emesse dalle foglie integre, mechanically-danneggiato foglie e foglie danneggiate dai bruchi Lymantria. Danni artificiale per simulare la quantità di superficie fogliare rimosso da bruchi aumento di emissioni volatili dalle foglie di mirtillo, ma la risposta è stata diversa da quella risposta volatili di foglie di alimentazione Gypsy Moth. <img src="/files/ftp_upload/3440/3440fig9.jpg" alt="Figura 9"/> Figura 9. Testata se il percorso JA regola le emissioni volatili in foglie di mirtillo. Le piante sono state irrorate con diverse quantità di Meja. Ho trovato che le concentrazioni crescenti di esogenamente Meja-applicato un aumento delle emissioni di sostanze volatili dalle foglie di mirtillo. <img src="/files/ftp_upload/3440/3440fig10.jpg" alt="Figura 10"/> Figura 10. Il grafico mostra la quantità totale delle sostanze volatili emesse dai rami mirtillo controllo e dai rami danneggiati da piante Lymantria danneggiato (risposta sistemica). Volatili sono stati raccolti per un aTal di 7 giorni consecutivi. Ho trovato nessuna induzione sistemica di sostanze volatili, anche 7 giorni dopo danno iniziale per abbassare i rami delle piante. <img src="/files/ftp_upload/3440/3440fig11.jpg" alt="Figura 11"/> Figura 11. Ho usato rodamina-B (colorante rosso) per determinare il grado di connettività tra i rami vascolari in piante di mirtilli. Ho trovato che circa. 80%, 20%, 5% e 0% di foglie dai rami contenenti il ​​colorante, rami direttamente sopra il ramo contenente il colorante, filiali in tutto il ramo contenente colorante, e filiali situate in una sparatoria diverse all&#39;interno di un impianto di mirtillo, rispettivamente, sono stati completamente colorato con il colorante. <img src="/files/ftp_upload/3440/3440fig12.jpg" alt="Figura 12"/> Figura 12. Il grafico mostra la quantità di sostanze volatili emesse dai rami esposti alle filiali HIPVs e non esposti. Ho trovato che l&#39;esposizione a HIPVs non influiscono sulle emissioni volatili vicininoioso rami mirtillo intatto. <img src="/files/ftp_upload/3440/3440fig13.jpg" alt="Figura 13"/> Figura 13. Il grafico mostra la quantità di alimentazione da bruchi Gypsy Moth sui rami mirtillo esposti alle filiali HIPVs e non esposti. Bruchi su HIPV esposti rami consumato meno quantità di fogliame rispetto a quelli sui rami non esposti. <img src="/files/ftp_upload/3440/3440fig14.jpg" alt="Figura 14"/> Figura 14. Quando ho calcolato il tasso di emissioni per area consumato, ho scoperto che HIPV esposti rami aveva aumentato i tassi di emissione di sostanze volatili non esposti rispetto ai rami, indicando che l&#39;esposizione a HIPVs innescato lascia in rami di mirtillo per un incremento della risposta volatile.

<ol>
	<li>Dicke, M., Van Loon, J. J. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Multitrophic+effects+of+herbivore-induced+plant+volatiles+in+an+evolutionary+context.">Multitrophic effects of herbivore-induced plant volatiles in an evolutionary context.</a> Entomol. Exp. Appl. 97, 237-237 (2000).</li><li>Mumm, R., Dicke, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Variation+in+natural+plant+products+and+the+attraction+of+bodyguards+involved+in+indirect+plant+defense.">Variation in natural plant products and the attraction of bodyguards involved in indirect plant defense.</a> Can. J. Zool. 88, 628-628 (2010).</li><li>Hopke, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Herbivore-induced+volatiles:+the+emission+of+acyclic+homoterpenes+from+leaves+of+Phaseolus+lunatus+and+Zea+mays+can+be+triggered+by+a+&#946;-glucosidase+and+jasmonic+acid.">Herbivore-induced volatiles: the emission of acyclic homoterpenes from leaves of Phaseolus lunatus and Zea mays can be triggered by a &#946;-glucosidase and jasmonic acid.</a> FEBS Lett. 352, 146-146 (1994).</li><li>Rodriguez-Saona, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Behavioral+and+electrophysiological+responses+of+the+emerald+ash+borer,+Agrilus+planipennis,+to+induced+volatiles+of+Manchurian+ash,+Fraxinus+mandshurica.">Behavioral and electrophysiological responses of the emerald ash borer, Agrilus planipennis, to induced volatiles of Manchurian ash, Fraxinus mandshurica.</a> Chemoecology. 16, 75-75 (2006).</li><li>Rodriguez-Saona, C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Herbivore+induced+volatiles+in+the+perennial+shrub,+Vaccinium+corymbosum,+and+their+role+in+inter-branch+signaling.">Herbivore induced volatiles in the perennial shrub, Vaccinium corymbosum, and their role in inter-branch signaling.</a> J. Chem. Ecol. 35, 163-163 (2009).</li><li>Karban, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Damage-induced+resistance+in+sagebrush:+volatiles+are+key+to+intra-+and+interplant+communication.">Damage-induced resistance in sagebrush: volatiles are key to intra- and interplant communication.</a> Ecology. 87, 922-922 (2006).</li><li>Frost, C. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Within-plant+signalling+by+volatiles+overcomes+vascular+constraints+on+systemic+signalling+and+primes+responses+against+herbivores.">Within-plant signalling by volatiles overcomes vascular constraints on systemic signalling and primes responses against herbivores.</a> Ecol. Lett. 10, 490-490 (2007).</li><li>Heil, M., Bueno Silva, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Within-plant+signaling+by+volatiles+leads+to+induction+and+priming+of+an+indirect+plant+defense+in+nature.">Within-plant signaling by volatiles leads to induction and priming of an indirect plant defense in nature.</a> Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 104, 5467-5467 (2007).</li><li>Turlings, T. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Exploitation+of+herbivore-induced+plant+odors+by+host-seeking+parasitic+wasps.">Exploitation of herbivore-induced plant odors by host-seeking parasitic wasps.</a> Science. 250, 1251-1251 (1990).</li><li>Makovic, I. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Volatiles+involved+in+the+nonhost+rejection+of+Fraxinus+pennsylvanica+by+Lymantria+dispar+larvae.">Volatiles involved in the nonhost rejection of Fraxinus pennsylvanica by Lymantria dispar larvae.</a> J. Agric. Food Chem. 44, 929-929 (1996).</li></ol>

Non ho nulla da rivelare

Il push-pull apparato collezione volatili qui descritto rappresenta un metodo standard per le collezioni dello spazio di testa dei volatili delle piante. Questo apparato è stato utilizzato per determinare la risposta volatili di foglie di mirtillo erbivori da bruchi Lymantria e mi ha permesso di fornire nuove prove per il ruolo di HIPVs in intra-impianto di segnalazione. I risultati qui presentati mostrano che l&#39;alimentazione bruco, esogeno applicato Meja, e ferendone meccanica aumento ...

<table border="1"><tr><td> Nome del reagente </td><td> Azienda </td><td> Numero di catalogo </td><td> Commenti </td></tr><tr><td> Camere di raccolta volatili </td><td> Analytical Research Systems, Inc. </td><td> VCC-G6X12DT-1P </td><td> Gainesville, FL </td></tr><tr><td> Compressore d&#39;aria, 20 gal, senza olio, 2 cv </td><td> Westward </td><td> 3JR71 </td><td> Venduto da Grainger, Inc. </td></tr><tr><td> Aria di consegna del sistema </td><td> Analytical Research Systems, Inc. </td><td> VCS-ADS-4AFM4C </td><td> Gainesville, FL </td></tr><tr><td> Air sistema di raccolta </td><td> Analytical Research Systems, Inc. </td><td> VCS-MVCS-4CX1P </td><td> Gainesville, FL </td></tr><tr><td> Pompa a vuoto 100-150V, ¼ CV </td><td> Gast Manufacturing, Inc. </td><td> <a href="http://www.grainger.com/Grainger/GAST-Vacuum-Pump-4F740">4F740</a> </td><td> Venduto da Grainger, Inc. </td></tr><tr><td> Metile jasmonate </td><td> Sigma-Aldrich &lt;/ Td&gt; <td> J2500 </td><td> St. Louis, MO </td></tr><tr><td> Tween-20 </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 93773 </td><td> St. Louis, MO </td></tr><tr><td> Rodamina-B </td><td> Sigma-Aldrich </td><td></td><td> St. Louis, MO </td></tr><tr><td> Flaconi spray di plastica, 2 oz </td><td> Setco Inc. </td><td></td><td> Cranbury, NJ </td></tr><tr><td> Maniche poliestere cotoniero </td><td> Rockingham Opportunità Corp. </td><td></td><td> Reidsville, Carolina del Nord </td></tr><tr><td> Super-Q trappole collezione volatili </td><td> Analytical Research Systems, Inc. </td><td> VCT-1/4X3-SPQ </td><td> Gainesville, FL </td></tr><tr><td> Scion Software per immagini </td><td> Scion Corporation </td><td></td><td> Frederick, MD </td></tr><tr><td> Diclorometano </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 270997 </td><td> St. Louis, MO </td></tr><tr><td> Gascromatografo HP 6890 </td><td> Hewlett Packard </td><td></td><td></td></tr><tr><td> Gascromatografo Varian 3400 </td><td> Varian </td><td&gt; </td><td></td></tr><tr><td> n-ottano </td><td> Sigma-Aldrich </td><td> 296988 </td><td> St. Louis, MO </td></tr><tr><td> Spettrometro di massa MAT 8230 </td><td> Finnigan </td><td></td><td> San Jose, CA </td></tr><tr><td> HP-1 GC colonna </td><td> Agilent Technologies </td><td></td><td> Palo Alto, CA </td></tr><tr><td> MDN-5S GC colonna </td><td> Supelco, Inc. </td><td></td><td> Bellefonte, PA </td></tr></table>

herbivore-induced blueberry volatiles and intra-plant signaling

Erbivori indotta volatili impianto (HIPVs) sono comunemente emessi dalle piante dopo 1,2 erbivoro attacco. Queste HIPVs sono principalmente gestiti dalla difensiva acido jasmonic ormone vegetale (JA) e la sua jasmonate volatili metil derivato (Meja) 3,4,5. Nel corso degli ultimi 3 decenni, i ricercatori hanno documentato che HIPVs può attrarre o respingere gli erbivori, attraggono i nemici naturali degli erbivori, e in alcuni casi possono indurre o difese delle piante prima del primo attacco erbivoro. In un recente articolo 6, mi ha riferito che l&#39;alimentazione da bruchi Lymantria, esogeni applicazione Meja, e danni meccanici indurre le emissioni di sostanze volatili dalle piante di mirtilli, anche se in modo diverso. Inoltre, le filiali mirtillo rispondere alle HIPVs emessi dai rami vicini della stessa pianta, aumentando i livelli di JA e resistenza erbivori (cioè, le difese impianto diretto) e dalle emissioni di adescamento volatili (ad esempio, le difese impianto indiretta). Trovare similiIngs sono stati segnalati recentemente per sagebrush 7, pioppo 8 e fagioli 9 .. Ecco, ho descritto un push-pull metodo per la raccolta di volatili mirtillo indotte da erbivori (Lymantria dispar), l&#39;alimentazione, l&#39;applicazione esogena Meja, e danni meccanici. L&#39;unità di rilevazione volatili è costituito da una camera di 4 Raccolta L volatili, a 2 pezzi ghigliottina, un sistema di erogazione dell&#39;aria che purifica l&#39;aria in entrata, e un sistema di vuoto collegato ad una trappola piena di Super-Q adsorbente per raccogliere volatili 5,6,10 . Volatili raccolti in Super-Q trappole vengono eluiti con diclorometano e poi separati e quantificati tramite gas cromatografia (GC). Questo metodo di raccolta dei volatili è stato utilizzato n 6 il mio studio per indagare la risposta volatili di rami danneggiati all&#39;esposizione a sostanze volatili dai rami erbivoro-danneggiato all&#39;interno di impianti di mirtillo. Questi metodi sono descritti qui. In breve, non danneggiata rami mirtillo sono esposti a HIPVs indietrom rami vicini all&#39;interno della stessa pianta. Utilizzando le stesse tecniche sopra descritte, volatili emessi dalle filiali dopo l&#39;esposizione a HIPVs sono raccolti e analizzati.

Watch this Scientific Journal Video about Herbivore-induced Blueberry Volatiles and Intra-plant Signaling at JoVE.com

Herbivore-induced Blueberry Volatiles and Intra-plant Signaling

Un push-pull metodo per la raccolta di volatili impianto è descritto. Il metodo permette un confronto tra volatili indotte da alimentazione erbivoro, jasmonate metil esogena, e danni meccanici. Questa tecnica viene utilizzata anche per studiare la risposta volatili di rami danneggiati all&#39;esposizione a sostanze volatili dai rami erbivoro-danneggiato all&#39;interno di impianti di mirtillo.

Volatili Blueberry erbivori indotta e intra-impianto di segnalazione

Herbivore-induced plant volatiles (HIPVs) are commonly emitted from plants after herbivore attack1,2.  These HIPVs are mainly regulated by the defensive ...

herbivore-induced-blueberry-volatiles-and-intra-plant-signaling

Research

JoVE Journal

Biology

16.3K Views.  Rutgers University. Un push-pull metodo per la raccolta di volatili impianto è descritto. Il metodo permette un confronto tra volatili indotte da alimentazione erbivoro, jasmonate metil esogena, e danni meccanici. Questa tecnica viene utilizzata anche per studiare la risposta volatili di rami danneggiati all'esposizione a sostanze volatili dai rami erbivoro-danneggiato all'interno di impianti di mirtillo.

Video: Herbivore-induced Blueberry Volatiles and Intra-plant Signaling

Paraffin-Embedded and Frozen Sections of Drosophila Adult Muscles

The molecular characterization of muscular dystrophies and myopathies in humans has revealed the complexity of muscle disease and genetic analysis of muscle specification, formation and function in model systems has provided valuable insight into muscle physiology. Therefore, identifying and characterizing molecular mechanisms that underlie muscle damage is critical. The structure of adult Drosophila multi-fiber muscles resemble vertebrate striated muscles 1 and the genetic tractability of Drosophila has made it a great system to analyze dystrophic muscle morphology and characterize the processes affecting muscular function in ageing adult flies 2. Here we present the histological technique for preparing paraffin-embedded and frozen sections of Drosophila thoracic muscles. These preparations allow for the tissue to be stained with classical histological stains and labeled with protein detecting dyes, and specifically cryosections are ideal for immunohistochemical detection of proteins in intact muscles. This allows for analysis of muscle tissue structure, identification of morphological defects, and detection of the expression pattern for muscle/neuron-specific proteins in Drosophila adult muscles. These techniques can also be slightly modified for sectioning of other body parts.

Paraffin-Embedded and Frozen Sections of Drosophila Adult Muscles

Identification of mechanisms underlying muscle damage is crucial. Here we present the histological technique for preparing paraffin-embedded and frozen sections of Drosophila thoracic muscles. This allows analysis of muscle morphology and localization of protein and other muscle cell components.

Sezioni incluse in paraffina e surgelati di Drosophila Adulti Muscoli

The molecular characterization of muscular dystrophies and myopathies in humans has revealed the complexity of muscle disease and genetic analysis of ...

Ricerca

Biologia

Polarized Translocation of Fluorescent Proteins in Xenopus Ectoderm in Response to Wnt Signaling

Cell polarity is a fundamental property of eukaryotic cells that is dynamically regulated by both intrinsic and extrinsic factors during embryonic development 1, 2. One of the signaling pathways involved in this regulation is the Wnt pathway, which is used many times during embryogenesis and critical for human disease3, 4, 5. Multiple molecular components of this pathway coordinately regulate signaling in a spatially-restricted manner, but the underlying mechanisms are not fully understood. Xenopus embryonic epithelial cells is an excellent system to study subcellular localization of various signaling proteins. Fluorescent fusion proteins are expressed in Xenopus embryos by RNA microinjection, ectodermal explants are prepared and protein localization is evaluated by epifluorescence. In this experimental protocol we describe how subcellular localization of Diversin, a cytoplasmic protein that has been implicated in signaling and cell polarity determination6, 7 is visualized in Xenopus ectodermal cells to study Wnt signal transduction8. Coexpression of a Wnt ligand or a Frizzled receptor alters the distribution of Diversin fused with red fluorescent protein, RFP, and recruits it to the cell membrane in a polarized fashion 8, 9. This ex vivo protocol should be a useful addition to in vitro studies of cultured mammalian cells, in which spatial control of signaling differs from that of the intact tissue and is much more difficult to analyze.

Polarized Translocation of Fluorescent Proteins in Xenopus Ectoderm in Response to Wnt Signaling

Xenopus embryonic ectoderm has become an attractive model for studies of cell polarity. An assay is described, in which subcellular distribution of fluorescent proteins is assessed in ectoderm cells. This protocol will help address questions related to spatial control of signaling.

Traslocazione polarizzato di proteine ​​fluorescenti in Xenopus</emEctoderma> in risposta alla segnalazione Wnt

Cell polarity is a fundamental property of eukaryotic cells that is dynamically regulated by both intrinsic and extrinsic factors during embryonic ...

Visualization of Vascular Ca2+ Signaling Triggered by Paracrine Derived ROS

Oxidative stress has been implicated in a number of pathologic conditions including ischemia/reperfusion damage and sepsis. The concept of oxidative stress refers to the aberrant formation of ROS (reactive oxygen species), which include O2&bull;-, H2O2, and hydroxyl radicals. Reactive oxygen species influences a multitude of cellular processes including signal transduction, cell proliferation and cell death1-6. ROS have the potential to damage vascular and organ cells directly, and can initiate secondary chemical reactions and genetic alterations that ultimately result in an amplification of the initial ROS-mediated tissue damage. A key component of the amplification cascade that exacerbates irreversible tissue damage is the recruitment and activation of circulating inflammatory cells. During inflammation, inflammatory cells produce cytokines such as tumor necrosis factor-&alpha; (TNF&alpha;) and IL-1 that activate endothelial cells (EC) and epithelial cells and further augment the inflammatory response7. Vascular endothelial dysfunction is an established feature of acute inflammation. Macrophages contribute to endothelial dysfunction during inflammation by mechanisms that remain unclear. Activation of macrophages results in the extracellular release of O2&bull;- and various pro-inflammatory cytokines, which triggers pathologic signaling in adjacent cells8. NADPH oxidases are the major and primary source of ROS in most of the cell types. Recently, it is shown by us and others9,10 that ROS produced by NADPH oxidases induce the mitochondrial ROS production during many pathophysiological conditions. Hence measuring the mitochondrial ROS production is equally important in addition to measuring cytosolic ROS. Macrophages produce ROS by the flavoprotein enzyme NADPH oxidase which plays a primary role in inflammation. Once activated, phagocytic NADPH oxidase produces copious amounts of O2&bull;- that are important in the host defense mechanism11,12. Although paracrine-derived O2&bull;- plays an important role in the pathogenesis of vascular diseases, visualization of paracrine ROS-induced intracellular signaling including Ca2+ mobilization is still hypothesis. We have developed a model in which activated macrophages are used as a source of O2&bull;- to transduce a signal to adjacent endothelial cells. Using this model we demonstrate that macrophage-derived O2&bull;- lead to calcium signaling in adjacent endothelial cells.

Visualization of Vascular Ca2+ Signaling Triggered by Paracrine Derived ROS

An efficient method to gain insights into visualizing the paracrine-derived ROS induction of endothelial Ca2+ signaling is described. This method takes advantage of measuring paracrine derived ROS triggered Ca2+ mobilization in vascular endothelial cells in a co-culture model.

Visualizzazione dei Vascolare Ca 2 + Segnalazione Innescato dal paracrini Derivato ROS

Oxidative stress has been implicated in a number of pathologic conditions including ischemia/reperfusion damage and sepsis. The concept of oxidative ...

Electroantennographic Bioassay as a Screening Tool for Host Plant Volatiles

Plant volatiles play an important role in plant-insect interactions. Herbivorous insects use plant volatiles, known as kairomones, to locate their host plant.1,2 When a host plant is an important agronomic commodity feeding damage by insect pests can inflict serious economic losses to growers. Accordingly, kairomones can be used as attractants to lure or confuse these insects and, thus, offer an environmentally friendly alternative to pesticides for insect control.3 Unfortunately, plants can emit a vast number volatiles with varying compositions and ratios of emissions dependent upon the phenology of the commodity or the time of day. This makes identification of biologically active components or blends of volatile components an arduous process. To help identify the bioactive components of host plant volatile emissions we employ the laboratory-based screening bioassay electroantennography (EAG). EAG is an effective tool to evaluate and record electrophysiologically the olfactory responses of an insect via their antennal receptors. The EAG screening process can help reduce the number of volatiles tested to identify promising bioactive components. However, EAG bioassays only provide information about activation of receptors. It does not provide information about the type of insect behavior the compound elicits; which could be as an attractant, repellent or other type of behavioral response. Volatiles eliciting a significant response by EAG, relative to an appropriate positive control, are typically taken on to further testing of behavioral responses of the insect pest. The experimental design presented will detail the methodology employed to screen almond-based host plant volatiles4,5 by measurement of the electrophysiological antennal responses of an adult insect pest navel orangeworm (Amyelois transitella) to single components and simple blends of components via EAG bioassay. The method utilizes two excised antennae placed across a "fork" electrode holder. The protocol demonstrated here presents a rapid, high-throughput standardized method for screening volatiles. Each volatile is at a set, constant amount as to standardize the stimulus level and thus allow antennal responses to be indicative of the relative chemoreceptivity. The negative control helps eliminate the electrophysiological response to both residual solvent and mechanical force of the puff. The positive control (in this instance acetophenone) is a single compound that has elicited a consistent response from male and female navel orangeworm (NOW) moth. An additional semiochemical standard that provides consistent response and is used for bioassay studies with the male NOW moth is (Z,Z)-11,13-hexdecadienal, an aldehyde component from the female-produced sex pheromone.6-8

A method to rapidly screen host plant volatiles by measurement of the electrophysiological response of adult navel orangeworm (Amyelois transitella) antennae to single components and blends via electroantennographic analysis is demonstrated.

Bioassay Electroantennographic come strumento di screening per Volatili piante ospiti

Plant volatiles play an important role in plant-insect interactions. Herbivorous insects use plant volatiles, known as kairomones, to locate their host ...

A High-content Imaging Workflow to Study Grb2 Signaling Complexes by Expression Cloning

Signal transduction by growth factor receptors is essential for cells to maintain proliferation and differentiation and requires tight control. Signal transduction is initiated by binding of an external ligand to a transmembrane receptor and activation of downstream signaling cascades. A key regulator of mitogenic signaling is Grb2, a modular protein composed of an internal SH2 (Src Homology 2) domain flanked by two SH3 domains that lacks enzymatic activity. Grb2 is constitutively associated with the GTPase Son-Of-Sevenless (SOS) via its N-terminal SH3 domain. The SH2 domain of Grb2 binds to growth factor receptors at phosphorylated tyrosine residues thus coupling receptor activation to the SOS-Ras-MAP kinase signaling cascade. In addition, other roles for Grb2 as a positive or negative regulator of signaling and receptor endocytosis have been described. The modular composition of Grb2 suggests that it can dock to a variety of receptors and transduce signals along a multitude of different pathways1-3.
	Described here is a simple microscopy assay that monitors recruitment of Grb2 to the plasma membrane. It is adapted from an assay that measures changes in sub-cellular localization of green-fluorescent protein (GFP)-tagged Grb2 in response to a stimulus4-6. Plasma membrane receptors that bind Grb2 such as activated Epidermal Growth Factor Receptor (EGFR) recruit GFP-Grb2 to the plasma membrane upon cDNA expression and subsequently relocate to endosomal compartments in the cell. In order to identify in vivo protein complexes of Grb2, this technique can be used to perform a genome-wide high-content screen based on changes in Grb2 sub-cellular localization. The preparation of cDNA expression clones, transfection and image acquisition are described in detail below. Compared to other genomic methods used to identify protein interaction partners, such as yeast-two-hybrid, this technique allows the visualization of protein complexes in mammalian cells at the sub-cellular site of interaction by a simple microscopy-based assay. Hence both qualitative features, such as patterns of localization can be assessed, as well as the quantitative strength of the interaction.

A high-content screening method for the identification of novel signaling competent transmembrane receptors is described. This method is amenable to large-scale automation and allows predictions about in vivo protein binding and the sub-cellular localization of protein complexes in mammalian cells.

Un alto contenuto di flusso di lavoro di imaging per studiare GRB2 Centri di segnalazione di espressione clonazione

Signal  transduction by growth factor receptors is essential for cells to maintain  proliferation and differentiation and requires tight control. Signal  ...

Mechanical Stimulation-induced Calcium Wave Propagation in Cell Monolayers: The Example of Bovine Corneal Endothelial Cells

Intercellular communication is essential for the coordination of physiological processes between cells in a variety of organs and tissues, including the brain, liver, retina, cochlea and vasculature. In experimental settings, intercellular Ca2+-waves can be elicited by applying a mechanical stimulus to a single cell. This leads to the release of the intracellular signaling molecules IP3 and Ca2+ that initiate the propagation of the Ca2+-wave concentrically from the mechanically stimulated cell to the neighboring cells. The main molecular pathways that control intercellular Ca2+-wave propagation are provided by gap junction channels through the direct transfer of IP3 and by hemichannels through the release of ATP. Identification and characterization of the properties and regulation of different connexin and pannexin isoforms as gap junction channels and hemichannels are allowed by the quantification of the spread of the intercellular Ca2+-wave, siRNA, and the use of inhibitors of gap junction channels and hemichannels. Here, we describe a method to measure intercellular Ca2+-wave in monolayers of primary corneal endothelial cells loaded with Fluo4-AM in response to a controlled and localized mechanical stimulus provoked by an acute, short-lasting deformation of the cell as a result of touching the cell membrane with a micromanipulator-controlled glass micropipette with a tip diameter of less than 1 &mu;m. We also describe the isolation of primary bovine corneal endothelial cells and its use as model system to assess Cx43-hemichannel activity as the driven force for intercellular Ca2+-waves through the release of ATP. Finally, we discuss the use, advantages, limitations and alternatives of this method in the context of gap junction channel and hemichannel research.

Intercellular Ca2+-waves are driven by gap junction channels and hemichannels. Here, we describe a method to measure intercellular Ca2+-waves in cell monolayers in response to a local single-cell mechanical stimulus and its application to investigate the properties and regulation of gap junction channels and hemichannels.

La stimolazione meccanica indotta calcio Wave Propagation in monostrati cellulari: l&#39;esempio di bovini cellule endoteliali corneali

Intercellular communication is essential for the coordination of physiological processes between cells in a variety of organs and tissues, including the ...

Metabolic Labeling and Membrane Fractionation for Comparative Proteomic Analysis of Arabidopsis thaliana Suspension Cell Cultures

Plasma membrane microdomains are features based on the physical properties of the lipid and sterol environment and have particular roles in signaling processes. Extracting sterol-enriched membrane microdomains from plant cells for proteomic analysis is a difficult task mainly due to multiple preparation steps and sources for contaminations from other cellular compartments. The plasma membrane constitutes only about 5-20% of all the membranes in a plant cell, and therefore isolation of highly purified plasma membrane fraction is challenging. A frequently used method involves aqueous two-phase partitioning in polyethylene glycol and dextran, which yields plasma membrane vesicles with a purity of 95% 1. Sterol-rich membrane microdomains within the plasma membrane are insoluble upon treatment with cold nonionic detergents at alkaline pH. This detergent-resistant membrane fraction can be separated from the bulk plasma membrane by ultracentrifugation in a sucrose gradient 2. Subsequently, proteins can be extracted from the low density band of the sucrose gradient by methanol/chloroform precipitation. Extracted protein will then be trypsin digested, desalted and finally analyzed by LC-MS/MS. Our extraction protocol for sterol-rich microdomains is optimized for the preparation of clean detergent-resistant membrane fractions from Arabidopsis thaliana cell cultures.
We use full metabolic labeling of Arabidopsis thaliana suspension cell cultures with K15NO3 as the only nitrogen source for quantitative comparative proteomic studies following biological treatment of interest 3. By mixing equal ratios of labeled and unlabeled cell cultures for joint protein extraction the influence of preparation steps on final quantitative result is kept at a minimum. Also loss of material during extraction will affect both control and treatment samples in the same way, and therefore the ratio of light and heave peptide will remain constant. In the proposed method either labeled or unlabeled cell culture undergoes a biological treatment, while the other serves as control 4.

Metabolic Labeling and Membrane Fractionation for Comparative Proteomic Analysis of Arabidopsis thaliana Suspension Cell Cultures

Here we describe a robust method for the fractionation of plant plasma membranes into detergent resistant and detergent soluble membranes based on a mixture of unlabeled and in vivo fully 15N labeled Arabidopsis thaliana cell cultures. The procedure is applied for comparative proteomic studies to understand signaling processes.

Metabolic Etichettatura e con membrana frazionamento per proteomica comparativa Analisi del<em&gt; Arabidopsis thaliana</em&gt; Culture sospensione cellulare

Plasma membrane microdomains are features based on the physical properties of the lipid and sterol environment and have particular roles in signaling ...

Isolation and Culture of Adult Mouse Cardiomyocytes for Cell Signaling and in vitro Cardiac Hypertrophy

Technological advances have made genetically modified mice, including transgenic and gene knockout mice, an essential tool in many research fields. Adult cardiomyocytes are widely accepted as a good model for cardiac cellular physiology and pathophysiology, as well as for pharmaceutical intervention. Genetically modified mice preclude the need for complicated cardiomyocyte infection processes to generate the desired genotype, which are inefficient due to cardiomyocytes&#8217; terminal differentiation. Isolation and culture of high quantity and quality functional cardiomyocytes will dramatically benefit cardiovascular research and provide an important tool for cell signaling transduction research and drug development. Here, we describe a well-established method for isolation of adult mouse cardiomyocytes that can be implemented with little training. The mouse heart is excised and cannulated to an isolated heart system, then perfused with a calcium-free and high potassium buffer followed by type II collagenase digestion in Langendorff retrograde perfusion mode. This protocol yields a consistent result for the collection of functional adult mouse cardiomyocytes from a variety of genetically modified mice.

Isolation and Culture of Adult Mouse Cardiomyocytes for Cell Signaling and in vitro Cardiac Hypertrophy

We describe a reliable method for isolation of adult mouse cardiomyocytes. This protocol yields a consistent result for the culture of functional adult cardiomyocytes from a variety of genetically modified mice.

Isolamento e Cultura del topo adulto Cardiomyocytes per Cell Signaling e<em&gt; In vitro</em&gt; Cardiaca Ipertrofia

Technological advances have made genetically modified mice, including transgenic and gene knockout mice, an essential tool in many research fields. Adult ...

Measurement of Metabolic Rate in Drosophila using Respirometry

Metabolic disorders are a frequent problem affecting human health. Therefore, understanding the mechanisms that regulate metabolism is a crucial scientific task. Many disease causing genes in humans have a fly homologue, making Drosophila a good model to study signaling pathways involved in the development of different disorders. Additionally, the tractability of Drosophila simplifies genetic screens to aid in identifying novel therapeutic targets that may regulate metabolism. In order to perform such a screen a simple and fast method to identify changes in the metabolic state of flies is necessary. In general, carbon dioxide production is a good indicator of substrate oxidation and energy expenditure providing information about metabolic state. In this protocol we introduce a simple method to measure CO2 output from flies. This technique can potentially aid in the identification of genetic perturbations affecting metabolic rate.

Measurement of Metabolic Rate in Drosophila using Respirometry

Metabolic disorders are among one of the most common diseases in humans. The genetically tractable model organism D. melanogaster can be used to identify novel genes that regulate metabolism. This paper describes a relatively simple method which allows studying the metabolic rate in flies by measuring their CO2 production.

Misurazione del tasso metabolico in<em&gt; Drosophila</em&gt; Utilizzando respirometria

Metabolic disorders are a frequent problem affecting human health. Therefore, understanding the mechanisms that regulate metabolism is a crucial ...

LED Thermo Flow &#8212; Combining Optogenetics with Flow Cytometry

Optogenetic tools allow isolated, functional investigations of almost any signaling molecule within complex signaling pathways. A major obstacle is the controlled delivery of light to the cell sample and hence the most popular tools for optogenetic studies are microscopy-based cell analyses and in vitro experiments. The flow cytometer has major advantages over a microscope, including the ability to rapidly measure thousands of cells at single cell resolution. However, it is not yet widely used in optogenetics. Here, we present a device that combines the power of optogenetics and flow cytometry: the LED Thermo Flow. This device illuminates cells at specific wavelengths, light intensities and temperatures during flow cytometric measurements. It can be built at low cost and be used with most common flow cytometers. To demonstrate its utility, we characterized the photoswitching kinetics of Dronpa proteins in vivo and in real time. This protocol can be adapted to almost all optically controlled substances and substantially expands the set of possible experiments. More importantly, it will greatly simplify the discovery and development of new optogenetic tools.

LED Thermo Flow &amp;#8212; Combining Optogenetics with Flow Cytometry

Optically controlled substances are powerful tools to study signaling pathways. To expand the spectrum of possible experiments, we developed a device for studying optically controlled substances in real time using flow cytometry: the LED Thermo Flow.

Thermo flusso LED - La combinazione Optogenetics con citometria a flusso

Optogenetic tools allow isolated, functional investigations of almost any signaling molecule within complex signaling pathways. A major obstacle is the ...